Auftriebs- und Vortriebsrichtung beim Darrieus Rotor

[Totte]

Hallo zusammen!

Als erstes wünsche ich Euch allen ein frohes und vor allem gesundes neues Jahr 2022!

Ich habe heute eine Frage zum Darrieus Rotor - ich möchte einen Prototypen zum Testen bauen, im Prinzip genau wie dieser hier:

darrieus.jpg (20.2 KiB) 21455-mal betrachtet

Was mir bisher nicht ausreichend geklärt ist, ist die genaue Ausrichtung der Flügel.
Im Gegensatz zum Bild oben habe ich hier in einigen Forenbeiträgen erfahren, dass die Flügel genau andersrum montiert werden sollten.
Auftriebsrichtung also nach innen zur Rotationsachse zeigend.
Und was hat es mit dem Anstellwinkel auf sich, ich habe hier 8 bis 10° gelesen, ich vermute wie in meiner kleinen Skizze um aus der Auftriebswirkung einen Vortrieb zu erzeugen?

Auf_u_Vortrieb.jpg (23.84 KiB) 21455-mal betrachtet

Wer kann mir das hier besser erklären, bzw. eine Empfehlung geben?

Besten Dank!
Der Totte

[Bernd]

Hallo Totte,
in meinen Experimenten zeigten Profile mit nahezu symetrischen Aufbau die besten Ergebnisse.
Tatsächlich verbesserte sich das Verhalten merklich weiter zum positiven, wenn die Auftriebsseite nach innen zeigend montiert wurde.

Bei Versuchen den besten Anstellwinkel heraus zu finden ergab sich erstaunlicherweise bei mir das beste Ergebnis wenn kein Anstellwinkel vorhanden war.

Grüße

Bernd

[herbk]

Hallo Totte,

wie Bernd schon geschrieben hat, fast symetrische Profile sind am H-Rotor (Darrieus ohne "Eiform") am effektivsten. Das "DU-06-W200" und das hk01c haben sich in meinen Versuchen als die Effektivsten gezeigt. Weil Letzteres von mir ist, wäre es schön wenn jemand anderes es auch mal testen und vergleichen würde...
Ich kann Dir für Beide .dat Files, .svg oder auch CAD Daten zukommen lassen wenn Du willst.

Zu dem Rotor auf dem Bild ein paar Anmerkungen:
Im Verhältnis zum Rotorumfang scheinen mir die Flügel zu wenig Tiefe zu haben. Recht gute Werte habe ich mit 200mm Flügeltiefe bei 780mm Rotordurchmesser erhalten. Ist aber auch noch nicht sicher ob es das Optimum ist (noch nicht ausgetestet) ich kann nur sagen dass so wohl 180mm als auch 220mm Flügeltiefe weniger Leistung gebracht haben.
Was mir auch nicht gefällt ist die Flügelaufhängung, - zu nahe zusammen....

Nachdem Du schreibst Du möchtest "zum Testen bauen" : Wenn Du Dich an die Rotorabmessungen max. 780mm Durchmesser und 1000mm Höhe hältst, lade ich Dich schon mal zu einem Wettbewerb für Windräder ein der bei uns an der Schule durchgeführt wird (wenn wir es, Coronabedingt, wieder dürfen...).

[Bernd]

Hallo Herbert,
wenn du möchtest kannst du die Dateien hier im Forum als Dateianhang zur Verfügung stellen.
Ich würde mich auch über ein Bild/Grafik des angesprochenen hk01c Profils freuen.

Grüße

Bernd

[herbk]

Noch mal Hi,
eigentlich sollte das Profil schon wo im Forum sein, - auf die schnelle habe ich einen Beitrag von 2016 gefunden wo ich es in einem Test mit C-Rotoren hatte. Udo hat auch mal überlegt es für seinen großen Ropatec Nachbau zu verwenden, ist dann aber doch auf das DU-W gegangen.

Ist aber kein Problem die Dateien noch mal hoch zu laden, Ich mach da aber in den Grundlagen einen Thread dafür auf "Profile für H-Rotore" oder so.

[Totte]

Hallo Herbert,

bzgl. der Größe, ich habe eigentlich vor, etwas größer zu bauen, mir schweben Durchmesser 2m und Höhe 2m vor, also 4m².
Ziel soll es sein, verlässliche und stabile Messdaten zu bekommen. D.h. Aufnehmen vieler Parameter wie Windgeschwindigkeit, Drehzahl und Leistung über die Zeit.
Dann könnte ich eben mal den einen Monat mit Auftriebsseite nach außen und den anderen Monat mit Auftriebsseite nach innen laufen lassen.
Und ggfs. auch den Anstellwinkel statistisch austesten ...
Was wäre denn der Charme oder Mehrwert, auf dem Maß 780x1000mm zu bauen?

[herbk]

Hallo Totte,

Hallo Herbert,
bzgl. der Größe, ich habe eigentlich vor, etwas größer zu bauen, mir schweben Durchmesser 2m und Höhe 2m vor, also 4m².

Je größer je besser werden die Messergebnisse, daran habe ich keinen Zweifel ! Ich tendiere allerdings zu einem Rotor der mehr Höhe als Durchmesser hat, weil an den Flügelenden keine Leistung mehr generiert wird. So lange man zum Vergleichen immer gleich groß baut ist es aber eigentlich egal...

Ziel soll es sein, verlässliche und stabile Messdaten zu bekommen. D.h. Aufnehmen vieler Parameter wie Windgeschwindigkeit, Drehzahl und Leistung über die Zeit.
Dann könnte ich eben mal den einen Monat mit Auftriebsseite nach außen und den anderen Monat mit Auftriebsseite nach innen laufen lassen.
Und ggfs. auch den Anstellwinkel statistisch austesten ...

Mit diesen, oder seeehr ähnlichen, Vorstellungen habe ich vor einigen Jahren auch gedacht Erkenntnisse zu bekommen, - mehr wurden aber nur die Fragen...
Über zwei Punkte bin ich mir inzwischen ganz sicher:
Freilandmessungen machen nur Sinn, wenn man sie zu gleichen Zeit durchführt, - wozu man 2 Baugleiche Anlagen benötigt.
Es darf immer nur ein Parameter am Rotor (oder der Regelanlage) verändert werden.

Die Windgeschwindigkeit parallel zu einem Messdurchgang zu erfassen sehe ich fast als vernachlässigbar an, weil ein Windmesser viel direkter reagiert als ein WIndrad unter last. Besonders bei unseren mittelfränkischen, eigentlich nur aus Böen bestehenden, Winden verfälscht führt dieseTrägheit des WR zu falschen Einschätzungen.

Langzeitvergleiche halte ich für ein Muss, ich habe mir dafür auf Arduino Basis ein Messgerät gebaut mit dem ich autark mehr als einen Monat Messdaten aufzeichnen kann.
Mehr als den Strom muss man für die Leistungsdaten eigentlich nicht messen, alles andere kann man daraus berechnen wenn man die Anlagendaten hat.

Was wäre denn der Charme oder Mehrwert, auf dem Maß 780x1000mm zu bauen?

Der größte Mehrwert sind für mich: viel geringere Kosten und Platzbedarf. Wenn beides egal ist gibt es keinen...

Wie der Durchmesser von 780mm entstanden ist habe ich hier http://www.daswindrad.de/forum/viewtopic.php?f=3&t=2461 ja schon geschrieben. Die 780 x 1000 mm sind dann entstanden weil sich ein Vertikalachser mit diesen Dimensionen direkt mit einen Horizontalachser mit 1000 mm Durchmesser vergleichen lässt.

[herbk]

Hallo Bernd,

Hallo Herbert,
wenn du möchtest kannst du die Dateien hier im Forum als Dateianhang zur Verfügung stellen.

Du müsstest für die Dateianhänge zumindest noch .txt Dateien als Anhang frei geben, dann kann ich das hier im Forum einstellen.
Wäre mir eh lieber das hier an zu hängen, weil ich dann keinen ACC bei enem der Datenkraken / Spamschleudern dafür einrichten müsste...

[Bernd]

Hallo Herbert,
habe .txt Dateianhänge freigegeben (erstaunlich das das nicht immer frei ist)

Folgende Dateiendungen sind ebensfalls freigegeben:

Bilder:

bmp
gif
jpeg
jpg
png
tga
tif
tiff

Textdateien:

c
cpp
csv
diz
h
hpp
ini
js
log
txt
xml

Dokumente:

ai
doc
docm
docx
dot
dotm
dotx
odg
odp
ods
odt
pdf
ppt
pptm
pptx
ps
rtf
xls
xlsb
xlsm
xlsx

Außerdem noch diverse Videoformate

Grüße

Bernd

[Famzim]

Hallo

Ein paar Überlegungen zur Befestigung der Blätter.
Die grösste und einzige Biegelast tritt am Blatt auf, wenn es in der Mitte oder an beiden Enden befestigt wird.
Teilt man es (gedacht) genau in der Mitte , und schlägt die beiden Teile bei 25 % und 75 % an ist diese Kraft nur noch 25 % durch halber Hebel und halbe Fläche.
Nutzt man die durchgetrennte Stelle auch zur Lastaufnahme, kann die Befestigung noch weiter nach aussen, auf je 20 % von Aussen verlegt werden.
Dort wird dann der optimale Befestigungspunkt sein.
Das viel mir nur ein, da die Befestigung so dicht zusammen lag im Bild oben.

Gruß Aloys.